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Los fertilizantes nitrogenados son increíblemente eficientes, pero empeoran mucho el cambio climático

Los fertilizantes nitrogenados son increíblemente eficientes, pero empeoran mucho el cambio climático
La agricultura sostenible puede reducir las emisiones de óxido nitroso. Crédito: eutrofización e hipoxia / Flickr , CC BY-SA

El óxido nitroso (N 2 O) (más comúnmente conocido como gas de la risa) es un poderoso contribuyente al calentamiento global. Es 265 veces más eficaz para atrapar el calor en la atmósfera que el dióxido de carbono y agota nuestra capa de ozono.


de Pep Canadell, Hanqin Tian, ​​Prabir Patra y Rona Thompson


Las emisiones de N 2 O impulsadas por los seres humanos han aumentado sin cesar durante muchas décadas, pero es posible que hayamos subestimado seriamente la cantidad. En un artículo publicado hoy en Nature Climate Change , encontramos que las emisiones globales son más altas y crecen más rápido de lo que se informa.

Aunque claramente una mala noticia para la lucha contra el cambio climático, algunos países están mostrando avances en la reducción de las emisiones de N 2 O, sin sacrificar los increíbles rendimientos de los cultivos que permiten los fertilizantes nitrogenados . Esos países ofrecen información para el resto del mundo.

La revolución verde

Hay una serie de fuentes naturales y humanas de emisiones de N 2 O, que se han mantenido relativamente estables durante milenios. Sin embargo, a principios del siglo XX se desarrolló el proceso Haber-Bosch, que permitió a la industria sintetizar químicamente nitrógeno molecular de la atmósfera para crear fertilizantes nitrogenados.

Este avance puso en marcha la Revolución Verde, una de las revoluciones humanas más grandes y rápidas de nuestro tiempo. Rendimiento de los cultivos en todo el mundo han aumentado muchas veces más debido al uso de fertilizantes nitrogenados y otras prácticas agrícolas mejoradas.

Pero cuando el suelo está expuesto a abundante nitrógeno en su forma activa (como en los fertilizantes), se producen reacciones microbianas que liberan emisiones de N 2 O. El uso irrestricto de fertilizantes nitrogenados, por lo tanto, generó un gran aumento en las emisiones.

El N 2 O es el tercer gas de efecto invernadero más importante después del dióxido de carbono y el metano. Además de atrapar el calor, agota el ozono en la estratosfera, contribuyendo al agujero de ozono. Una vez liberado a la atmósfera, el N 2 O permanece activo durante más de 100 años.

Los fertilizantes nitrogenados son increíblemente eficientes, pero empeoran mucho el cambio climático
Concentraciones de N₂O (partes por mil millones) en el aire de la estación de contaminación del aire de línea base de Cape Grim (Tasmania, Australia) y el aire contenido en burbujas atrapadas en firn y hielo del Law Dome, Antártida. Las concentraciones de N₂O de estos dos sitios reflejan concentraciones globales, no condiciones locales. Crédito: BoM / CSIRO / AAD.

Seguimiento de emisiones desde arriba

Los análisis convencionales de las emisiones de N 2 O de las actividades humanas se estiman a partir de diversas fuentes indirectas. Esto incluye informes país por país, producción mundial de fertilizantes nitrogenados, la extensión de los cultivos fijadores de nitrógeno y el uso de fertilizantes de estiércol.

En cambio, nuestro estudio utilizó concentraciones atmosféricas reales de N 2 O de docenas de estaciones de monitoreo en todo el mundo. Luego utilizamos modelos atmosféricos que explican cómo se mueven las masas de aire a través y entre continentes para inferir las emisiones esperadas de regiones específicas.

Descubrimos que las emisiones globales de N 2 O han aumentado en las últimas dos décadas y el crecimiento más rápido ha sido desde 2009. China y Brasil son dos países que se destacan. Esto está asociado con un aumento espectacular en el uso de fertilizantes nitrogenados y la expansión de cultivos fijadores de nitrógeno como la soja.

También encontramos que las emisiones reportadas para esos dos países, basadas en una metodología desarrollada por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, son significativamente más bajas que las inferidas de los niveles de N 2 O en la atmósfera en esas regiones.

Este desajuste parece deberse al hecho de que las emisiones en esas regiones son proporcionalmente más altas que el uso de fertilizantes nitrogenados y estiércol. Esta es una desviación de la relación lineal utilizada para informar las emisiones por la mayoría de los países.

Parece haber un nivel de nitrógeno más allá del cual las plantas ya no pueden usarlo de manera efectiva. Una vez que se supera ese umbral en las tierras de cultivo, las emisiones de N 2 O crecen exponencialmente.

Los fertilizantes nitrogenados son increíblemente eficientes, pero empeoran mucho el cambio climático
Emisiones de N₂O de la agricultura estimadas utilizando el enfoque de factores de emisión del IPCC (azul), el factor de emisión calculado en este estudio (verde) y el promedio de las inversiones atmosféricas en este estudio (negro). Crédito: Thompson et al. 2019 Naturaleza Cambio Climático

Revirtiendo las tendencias

Reducir las emisiones de N 2 O de la agricultura será un gran desafío, dado el crecimiento mundial esperado de la población, la demanda de alimentos y los productos a base de biomasa, incluida la energía.

Sin embargo, todos los escenarios de emisiones futuros consistentes con los objetivos del Acuerdo de París requieren que las emisiones de N 2 O dejen de crecer y, en la mayoría de los casos, disminuyan, entre el 10% y el 30% para mediados de siglo.

Curiosamente, las emisiones de EE. UU. Y Europa no han aumentado durante más de dos décadas, sin embargo, los rendimientos de los cultivos en estas regiones aumentaron o se mantuvieron estables. Ambas regiones han creado regulaciones estrictas en gran parte para prevenir la acumulación excesiva de nitrógeno en suelos y vías fluviales.

Estas áreas y otros estudios han demostrado el éxito de una agricultura más sostenible a la hora de reducir las emisiones al tiempo que aumentan los rendimientos de los cultivos y las ganancias económicas a nivel de las granjas.

Se encuentra disponible toda una caja de herramientas de opciones para aumentar la eficiencia del uso de nitrógeno y reducir las emisiones de N 2 O: aplicaciones de precisión de nitrógeno en el espacio y el tiempo, el uso de cultivos fijadores de N en rotaciones, labranza reducida o labranza cero, prevención de anegamiento y el uso de inhibidores de la nitrificación.

Los marcos regulatorios han mostrado resultados beneficiosos para todos en varios países. Con adaptaciones inteligentes a las necesidades de diferentes naciones y regiones, también pueden funcionar en otros lugares.


Información de la revista: Nature Climate ChangeProporcionado por The Conversation

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons.

Lea el artículo original .



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